一種新型車載碎紙機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

（1.唐山首信自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司，河北 唐山 063200；2.東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110819）

一種新型車載碎紙機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

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（1.唐山首信自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司，河北 唐山 063200；2.東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110819）

本文在現(xiàn)有碎紙機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一種新型車載碎紙機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹了新型碎紙機(jī)的工作原理，總體設(shè)計(jì)及其方案的確定。

車載碎紙機(jī)；二級(jí)破碎；壓縮機(jī)構(gòu)

粒狀碎紙機(jī)目前是最佳的辦公保密設(shè)備之一，保密程度比條狀高，本文在現(xiàn)有碎紙機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一種新型車載碎紙機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)破碎實(shí)現(xiàn)粒狀碎紙的目的，采用連續(xù)壓縮的方案對(duì)碎紙進(jìn)行壓縮來減小壓縮機(jī)構(gòu)的體積，同時(shí)車載方式可以提高碎紙機(jī)辦公的靈活性，擴(kuò)大碎紙機(jī)的處理范圍。

1 碎紙機(jī)的工作原理

紙張由入口送入，經(jīng)摩擦輪將紙張以一定速度卷入，旋轉(zhuǎn)切削刀先將紙張切成條狀，經(jīng)漏斗，條狀紙條掉到雙交叉切削刀上，此刀將條狀紙切成段狀，掉入壓縮箱，噴水系統(tǒng)將紙張淋濕，然后推壓活塞把濕碎紙壓向活動(dòng)擋板一側(cè)壓緊，保壓一段時(shí)間。當(dāng)壓縮成塊，打開活動(dòng)擋板，紙塊被壓縮活塞推出，這種壓縮可連續(xù)進(jìn)行，碎紙過程中也可壓縮。

車載直流電源和車載電池組同時(shí)做為系統(tǒng)電源，可根據(jù)需求決定車載電池組電池?cái)?shù)目，系統(tǒng)工作時(shí)間由電池組總?cè)萘繘Q定。車載辦公廢品處理系統(tǒng)動(dòng)力源由自己解決，免去接線和供電，擴(kuò)大了適用范圍區(qū)域，簡(jiǎn)化處理流成。

2 碎紙機(jī)的總體設(shè)計(jì)及其方案的確定

2.1 碎紙機(jī)的總體設(shè)計(jì)

（1）入紙機(jī)構(gòu)

入紙機(jī)構(gòu)主要由摩擦輪和驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)組成，紙張由入紙口進(jìn)入箱體時(shí)，摩擦輪將紙張咬入，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以一定速度將紙張送入第一級(jí)切紙?zhí)?，有了入紙機(jī)構(gòu)就不必人工控制碎紙速度了，碎紙速度也可調(diào)了。

圖1 碎紙壓縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖

表1 設(shè)計(jì)規(guī)格表

（2）第一級(jí)碎紙機(jī)構(gòu)

第一級(jí)隨之機(jī)構(gòu)由固定切刀和選裝螺旋刀組成，紙張以一定速度送入切紙?zhí)?，螺旋刀旋轉(zhuǎn)將紙張切成條狀，螺旋狀刀具可避免切紙時(shí)線接觸，造成瞬間切削力大。切削理論上為瞬間點(diǎn)接觸，可減少振動(dòng)，提高切削平穩(wěn)性。

（3）第二級(jí)碎紙機(jī)構(gòu)

第二級(jí)碎紙機(jī)構(gòu)是在第一級(jí)碎紙的基礎(chǔ)上，將條狀紙碎成段狀，第二級(jí)碎紙機(jī)構(gòu)主要由兩把嚙合滾刀組成，碎紙的總傳動(dòng)作用在第二級(jí)滾刀軸上，通過齒輪傳動(dòng)，第二級(jí)滾刀帶動(dòng)第一級(jí)旋轉(zhuǎn)切削刀。

（4）壓縮機(jī)構(gòu)

壓縮機(jī)構(gòu)由數(shù)控電機(jī)控制，傳感器檢測(cè)碎紙進(jìn)入量大小，若碎紙?zhí)顫M了壓縮箱，則電機(jī)運(yùn)動(dòng)一次，電機(jī)帶動(dòng)壓縮輪，壓縮輪帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由滑塊將碎紙擠壓進(jìn)壓縮箱，當(dāng)滑塊到達(dá)到行程極限時(shí)暫停，壓縮箱壓力傳感器對(duì)箱壁進(jìn)行壓力檢測(cè)，若壓力達(dá)到額定值，信號(hào)傳到推出機(jī)構(gòu)上的電磁鐵上，電磁鐵斷電，吸附在電磁鐵上的活動(dòng)銷松開，碎紙推出滑塊通過預(yù)壓緊彈簧將壓好的碎紙塊推出，當(dāng)碎紙塊被推出以后，壓縮滑塊開始后退，同時(shí)連在壓縮滑塊上的彈簧將碎紙推出滑塊復(fù)位，等待下一次信號(hào)，一個(gè)壓縮過程結(jié)束。

2.2 碎紙參數(shù)、壓縮參數(shù)的確定

圖2 電源圖

本設(shè)計(jì)主要用于辦公場(chǎng)合，所碎紙張大都為A4紙，所以確定紙張入口寬度尺寸為250，比A4的210稍大，最大碎紙量為25張，比一般小型碎紙機(jī)大，功率一定情況下，碎紙速度比一般碎紙機(jī)小，碎紙尺寸取二級(jí)保密等級(jí)，比一般碎紙機(jī)的保密等級(jí)小，本設(shè)計(jì)有紙張壓縮機(jī)構(gòu)，將紙張壓縮后可增加保密等級(jí)，所以碎紙尺寸稍大，利于提高碎紙效率。一般碎紙機(jī)無壓縮部分，所以壓縮參數(shù)在碎紙機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中無借鑒，壓縮參數(shù)由實(shí)驗(yàn)初步確定。實(shí)驗(yàn)過程模擬壓縮過程，先將碎紙用水浸濕，然后裝入一個(gè)與壓縮箱體積相同的小鐵盒中，用自制壓塊壓小鐵盒中濕碎紙，壓力源于放在壓塊上重物，逐漸增加重物重量使紙壓縮到塊狀，最后測(cè)量所壓重物重量，得到初步壓縮力。實(shí)驗(yàn)所用器材如下：壓塊1個(gè)、小鐵盒1個(gè)，純凈水，碎紙若干，鐵塊若干（重物）。壓縮成的碎紙塊不易分開，測(cè)得壓縮力約2500N，這個(gè)壓力用于后面碎紙機(jī)壓縮箱設(shè)計(jì)計(jì)算及電磁鐵選用，經(jīng)考慮選用吸力300kg的電磁鐵。

結(jié)語(yǔ)

本文在現(xiàn)有碎紙機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行了一種新型車載碎紙機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。說明該車載碎紙機(jī)工作原理，闡述碎紙機(jī)總體設(shè)計(jì)及方案確定。該結(jié)構(gòu)分為入紙機(jī)構(gòu)、第一級(jí)碎紙機(jī)構(gòu)、第二級(jí)碎紙機(jī)構(gòu)和壓縮機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)破碎和壓縮過程，第一級(jí)將紙張破碎成條狀，第二級(jí)將紙張破碎成段狀，經(jīng)過噴水系統(tǒng)將紙張淋濕，壓縮機(jī)構(gòu)將碎紙壓縮成塊，推出機(jī)構(gòu)將壓成的碎紙塊推出。車載方式可以提高碎紙機(jī)辦公的靈活性，擴(kuò)大碎紙機(jī)的處理范圍。

[1]高峻.影響粒狀碎紙效果的因素分析[J].機(jī)械開發(fā)，2000.

[2]靜石. 碎紙機(jī)——辦公室的保密專家[J]. 文體用品與科技, 2011 (12): 51-53.

TG65 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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